CN110257706A - 带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轧辊技术领域,尤其涉及带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊及其加工工艺,解决现有技术中存在生产成本高、生产效率低下、使用寿命短的缺点,包括上辊和下辊,所述上辊与下辊对称设置,所述上辊和下辊均包括辊体,所述辊体的两端均固定设置有辊颈,所述辊颈另一端固定设置有传动部,改变了传统焊管轧辊锻造的方式,采用铸代锻的创新工艺,在工艺浇注时就将轧辊的圆弧孔型设计好,节约了生产成本和材料,加快了生产的效率,使生产周期缩短,浇注时对模型用电磁振动器轻度振动,能提高轧辊凝固结晶的致密度,消除轧辊的组织疏松区,使轧辊的耐磨性、冲击韧性以及抗拉强度低有显著地提升,延长了轧辊的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及轧辊技术领域,尤其涉及带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊及其加工工艺。
背景技术
随着以铸代锻工艺的逐步成熟,用带槽方法铸造焊管冷轧辊已成为发展趋势,它的主要优点是快速、节能、降耗、增效。现有技术的焊管轧辊都是锻造而成的,其外侧的圆弧孔型需要进行二次的车加工,使用的材料多,提高了生产成本,生产效率低下,生产周期较长,由于传统工艺的缺陷,导致轧辊的耐磨性、冲击韧性以及抗拉强度低,其使用寿命不长,由此本发明提出了带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊用以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在生产成本高、生产效率低下、使用寿命短的缺点,而提出的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊,包括上辊和下辊,所述上辊与下辊对称设置,所述上辊和下辊均包括辊体,所述辊体的两端均固定设置有辊颈,所述辊颈另一端固定设置有传动部,且辊体的外侧开设有环形凹槽。
优选的,所述辊体、辊颈以及传动部为一体结构。
优选的,所述上辊和下辊的辊面硬度为65~75HSD,所述辊颈的抗拉强度≥550MPa。
优选的,所述上辊和下辊的化学成分为C:1.35~1.65%;Si:0.20~0.40%;Mn:0.45~0.65%;P≤0.030%;S≤0.025%;Cr:8.00~14.00%;Mo:0.60~1.00%;V:0.80~1.00%。
优选的,所述上辊和下辊的基体金相组织均由细颗粒状金属型碳化物、回火索氏体以及马氏体混合制成。
带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的加工工艺,包括如下步骤:
S1、确定化学成分:所述上辊和下辊的化学成分为C:1.35~1.65%;Si:0.20~0.40%;Mn:0.45~0.65%;P≤0.030%;S≤0.025%;Cr:8.00~14.00%;Mo:0.60~1.00%;V:0.80~1.00%;
S2、熔炼:在中频感应电炉熔炼初级钢水,同时加入造渣剂进行造渣,至渣型呈白色时除渣,随后倒入LF精炼炉精炼,待钢温至1580℃~1620℃时加入高熔点合金,同时再加入2~3千克/吨钇基重稀土得到钢水;
S3、浇注:将S2步骤中所制得的钢水进行吹氩气振荡,钢水镇静8~12分钟浇注到轧辊铸造模具的内部,浇注时由电磁振动器轻度振动,冷却后得到轧辊铸件;
S4、特殊热处理加工:浇注完成后,将S3步骤中所制得的轧辊铸件装入正火炉中进行正火升温,第一阶段每小时升温8℃,辊温至660℃时,保温8小时,第二阶段每小时升温10℃,辊温至880℃时,保温12小时,第三阶段将辊温至920℃~960℃时,保温8小时,然后将轧辊吊出进行喷淬处理,辊温至420℃~450℃后再放入回火炉内进行回火处理,每小时升温15℃,辊温至560℃~580℃时,保温6小时;
S5、炉冷至常温后出炉进行车削加工。
优选的,所述造渣材料由造型新砂、碎石灰以及萤石粉按照6.5:2.5:1的比例混合制成。
本发明的有益效果是:本发明中提出的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊,改变了传统焊管轧辊锻造的方式,采用铸代锻的创新工艺,在工艺浇注时就将轧辊的圆弧孔型设计好,节约了生产成本和材料,加快了生产的效率,使生产周期缩短,浇注时对模型用电磁振动器轻度振动,能提高轧辊凝固结晶的致密度,消除轧辊的组织疏松区,使轧辊的耐磨性、冲击韧性以及抗拉强度低有显著地提升,延长了轧辊的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提出的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的结构示意图。
图中:1上辊、2下辊、3辊体、4辊颈、5传动部、6环形凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1,带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊,包括上辊1和下辊2,所述上辊1与下辊2对称设置,上辊1和下辊2均包括辊体3,辊体3的两端均固定设置有辊颈4,辊颈4另一端固定设置有传动部5,且辊体3的外侧开设有环形凹槽6,辊体3、辊颈5以及传动部6为一体结构,上辊1和下辊2的辊面硬度为65~75HSD,辊颈4的抗拉强度≥550MPa,上辊1和下辊2的化学成分为C:1.35~1.65%;Si:0.20~0.40%;Mn:0.45~0.65%;P≤0.030%;S≤0.025%;Cr:8.00~14.00%;Mo:0.60~1.00%;V:0.80~1.00%,上辊1和下辊2的基体金相组织均由细颗粒状金属型碳化物、回火索氏体以及马氏体混合制成。
带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的加工工艺,包括如下步骤:
S1、确定化学成分:所述上辊1和下辊2的化学成分为C:1.35~1.65%;Si:0.20~0.40%;Mn:0.45~0.65%;P≤0.030%;S≤0.025%;Cr:8.00~14.00%;Mo:0.60~1.00%;V:0.80~1.00%;
S2、熔炼:在中频感应电炉熔炼初级钢水,同时加入造渣剂进行造渣(造渣材料由造型新砂、碎石灰以及萤石粉按照6.5:2.5:1的比例混合制成),至渣型呈白色时除渣,随后倒入LF精炼炉精炼,待钢温至1580℃~1620℃时加入高熔点合金,同时再加入2~3千克/吨钇基重稀土得到钢水;
S3、浇注:将S2步骤中所制得的钢水进行吹氩气振荡,钢水镇静8~12分钟浇注到轧辊铸造模具的内部,浇注时由电磁振动器轻度振动,冷却后得到轧辊铸件;
S4、特殊热处理加工:浇注完成后,将S3步骤中所制得的轧辊铸件装入正火炉中进行正火升温,第一阶段每小时升温8℃,辊温至660℃时,保温8小时,第二阶段每小时升温10℃,辊温至880℃时,保温12小时,第三阶段将辊温至920℃~960℃时,保温8小时,然后将轧辊吊出进行喷淬处理,辊温至420℃~450℃后再放入回火炉内进行回火处理,每小时升温15℃,辊温至560℃~580℃时,保温6小时;
S5、炉冷至常温后出炉进行车削加工。
实施例一,带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的加工工艺,包括如下步骤:
S1、确定化学成分:上辊1和下辊2的化学成分为C:1.35%;Si:0.20%;Mn:0.45%;P:0.010%;S:0.010%;Cr:8.00%;Mo:0.60%;V:0.80%;
S2、熔炼:在中频感应电炉熔炼初级钢水,同时加入造渣剂进行造渣(造渣材料由造型新砂、碎石灰以及萤石粉按照6.5:2.5:1的比例混合制成),至渣型呈白色时除渣,随后倒入LF精炼炉精炼,待钢温至1600℃时加入高熔点合金,同时再加入2千克/吨钇基重稀土得到钢水;
S3、浇注:将S2步骤中所制得的钢水进行吹氩气振荡,钢水镇静10分钟浇注到轧辊铸造模具的内部,浇注时由电磁振动器轻度振动,冷却后得到轧辊铸件;
S4、特殊热处理加工:浇注完成后,将S3步骤中所制得的轧辊铸件装入正火炉中进行正火升温,第一阶段每小时升温8℃,辊温至660℃时,保温8小时,第二阶段每小时升温10℃,辊温至880℃时,保温12小时,第三阶段将辊温至920℃时,保温8小时,然后将轧辊吊出进行喷淬处理,辊温至430℃后再放入回火炉内进行回火处理,每小时升温15℃,辊温至570℃时,保温6小时;
S7、炉冷至常温后出炉进行车削加工得成品一。
实施例二,带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的加工工艺,包括如下步骤:
S1、确定化学成分:上辊1和下辊2的化学成分为C:1.45%;Si:0.30%;Mn:0.55%;P:0.020%;S:0.020%;Cr:11.00%;Mo:0.80%;V:0.90%;
S2、熔炼:在中频感应电炉熔炼初级钢水,同时加入造渣剂进行造渣(造渣材料由造型新砂、碎石灰以及萤石粉按照6.5:2.5:1的比例混合制成),至渣型呈白色时除渣,随后倒入LF精炼炉精炼,待钢温至1600℃时加入高熔点合金,同时再加入2.5千克/吨钇基重稀土得到钢水;
S3、浇注:将S2步骤中所制得的钢水进行吹氩气振荡,钢水镇静10分钟浇注到轧辊铸造模具的内部,浇注时由电磁振动器轻度振动,冷却后得到轧辊铸件;
S4、特殊热处理加工:浇注完成后,将S3步骤中所制得的轧辊铸件装入正火炉中进行正火升温,第一阶段每小时升温8℃,辊温至660℃时,保温8小时,第二阶段每小时升温10℃,辊温至880℃时,保温12小时,第三阶段将辊温至920℃时,保温8小时,然后将轧辊吊出进行喷淬处理,辊温至430℃后再放入回火炉内进行回火处理,每小时升温15℃,辊温至570℃时,保温6小时;
S5、炉冷至常温后出炉进行车削加工得成品二。
实施例三,带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的加工工艺,包括如下步骤:
S1、确定化学成分:上辊1和下辊2的化学成分为C:1.65%;Si:0.40%;Mn:0.65%;P:0.030%;S:0.025%;Cr:14.00%;Mo:1.00%;V:1.00%;
S2、熔炼:在中频感应电炉熔炼初级钢水,同时加入造渣剂进行造渣(造渣材料由造型新砂、碎石灰以及萤石粉按照6.5:2.5:1的比例混合制成),至渣型呈白色时除渣,随后倒入LF精炼炉精炼,待钢温至1600℃时加入高熔点合金,同时再加入3千克/吨钇基重稀土得到钢水;
S3、浇注:将S2步骤中所制得的钢水进行吹氩气振荡,钢水镇静10分钟浇注到轧辊铸造模具的内部,浇注时由电磁振动器轻度振动,冷却后得到轧辊铸件;
S4、特殊热处理加工:浇注完成后,将S3步骤中所制得的轧辊铸件装入正火炉中进行正火升温,第一阶段每小时升温8℃,辊温至660℃时,保温8小时,第二阶段每小时升温10℃,辊温至880℃时,保温12小时,第三阶段将辊温至920℃时,保温8小时,然后将轧辊吊出进行喷淬处理,辊温至430℃后再放入回火炉内进行回火处理,每小时升温15℃,辊温至570℃时,保温6小时;
S5、炉冷至常温后出炉进行车削加工得成品三。
对比例,带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的加工工艺,包括如下步骤:
S1、确定化学成分:上辊1和下辊2的化学成分为C:1.65%;Si:0.40%;Mn:0.65%;P:0.030%;S:0.025%;Cr:14.00%;Mo:1.00%;V:1.00%;
S2、熔炼:在中频感应电炉熔炼初级钢水;
S3、浇注:将S2步骤中所制得的钢水进行吹氩气振荡,钢水镇静10分钟浇注到轧辊铸造模具的内部,浇注时由电磁振动器轻度振动,冷却后得到轧辊铸件;
S4、特殊热处理加工:浇注完成后,将S3步骤中所制得的轧辊铸件装入正火炉中进行正火升温,第一阶段每小时升温8℃,辊温至660℃时,保温8小时,第二阶段每小时升温10℃,辊温至880℃时,保温12小时,第三阶段将辊温至920℃时,保温8小时,然后将轧辊吊出进行喷淬处理,辊温至430℃后再放入回火炉内进行回火处理,每小时升温15℃,辊温至570℃时,保温6小时;
S5、炉冷至常温后出炉进行车削加工得成品四。
将上述四种成品进行检测,检测结果如下:
成品一 | 成品二 | 成品三 | 成品四 | |
辊面硬度(HSD) | 68 | 70 | 73 | 38 |
辊颈抗拉强度(Mpa) | 554 | 556 | 560 | 486 |
由上述检测结果可知,本发明提出的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的辊面硬度和辊颈抗拉强度较高,其耐磨性能较好,轧辊的使用寿命较长。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊,包括上辊(1)和下辊(2),其特征在于,所述上辊(1)与下辊(2)对称设置,所述上辊(1)和下辊(2)均包括辊体(3),所述辊体(3)的两端均固定设置有辊颈(4),所述辊颈(4)另一端固定设置有传动部(5),且辊体(3)的外侧开设有环形凹槽(6)。
2.根据权利要求1所述的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊,其特征在于,所述辊体(3)、辊颈(5)以及传动部(6)为一体结构。
3.根据权利要求1所述的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊,其特征在于,所述上辊(1)和下辊(2)的辊面硬度为65~75HSD,所述辊颈(4)的抗拉强度≥550MPa。
4.根据权利要求1所述的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊,其特征在于,所述上辊(1)和下辊(2)的化学成分为C:1.35~1.65%;Si:0.20~0.40%;Mn:0.45~0.65%;P≤0.030%;S≤0.025%;Cr:8.00~14.00%;Mo:0.60~1.00%;V:0.80~1.00%。
5.根据权利要求1所述的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊,其特征在于,所述上辊(1)和下辊(2)的基体金相组织均由细颗粒状金属型碳化物、回火索氏体以及马氏体混合制成。
6.根据权利要求1所述的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的加工工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1、确定化学成分:所述上辊(1)和下辊(2)的化学成分为C:1.35~1.65%;Si:0.20~0.40%;Mn:0.45~0.65%;P≤0.030%;S≤0.025%;Cr:8.00~14.00%;Mo:0.60~1.00%;V:0.80~1.00%;
S2、熔炼:在中频感应电炉熔炼初级钢水,同时加入造渣剂进行造渣,至渣型呈白色时除渣,随后倒入LF精炼炉精炼,待钢温至1580℃~1620℃时加入高熔点合金,同时再加入2~3千克/吨钇基重稀土得到钢水;
S3、浇注:将S2步骤中所制得的钢水进行吹氩气振荡,钢水镇静8~12分钟浇注到轧辊铸造模具的内部,浇注时由电磁振动器轻度振动,冷却后得到轧辊铸件;
S4、特殊热处理加工:浇注完成后,将S3步骤中所制得的轧辊铸件装入正火炉中进行正火升温,第一阶段每小时升温8℃,辊温至660℃时,保温8小时,第二阶段每小时升温10℃,辊温至880℃时,保温12小时,第三阶段将辊温至920℃~960℃时,保温8小时,然后将轧辊吊出进行喷淬处理,辊温至420℃~450℃后再放入回火炉内进行回火处理,每小时升温15℃,辊温至560℃~580℃时,保温6小时;
S5、炉冷至常温后出炉进行车削加工。
7.根据权利要求6所述的带槽铸造模具钢焊接钢管用冷轧辊的加工工艺,其特征在于,所述造渣材料由造型新砂、碎石灰以及萤石粉按照6.5:2.5:1的比例混合制成。
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